超高Zn含量的7000系列Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的研究开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)


航空,航天技术的发展迫切需要强度更高的铝合金来制作结构件。结构件通常使用的高强铝合金为7000系列Al-Zn-Mg-Cu合金。为了进一步提高此类铝合金的强度,本工作拟通过提高Zn含量从而增加析出相的体积分数,以发展一种超高Zn含量的Al-29Zn-29Mg-6Cu-1(Si Cr Ti)合金,以更好满足航空航天发展的需求。

过去半世纪内,国内外学者对Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金的研究主要包括成分设计与优化、微合金化、新的制备技术和热处理工艺。

在成分设计与优化方面,主要是调节Zn、Mg 、Cu、的含量。由于Zn和 Al不能形成金属间化合物,并且常温下Zn在Al中的固溶度较小,故单独将Zn加入Al中对合金的强化作用有限,为此加入Mg并调节Zn和Mg的比值,目前有多种看法,根据学者 Gruhl的观点,Zn/Mg的比值接近 T相化合物中Zn/Mg的比值2.71时,铝合金的综合性能最好,但还有其他学者认为是3.5或6.2时性能最好。最近还有学者研究不同Cu Mg含量对此系列铝合金力学性能的影响,研究结果为,随着Cu含量和Mg含量的增加,铝合金的拉伸强度逐渐升高,而延伸率和断裂韧性逐渐降低。

微合金化方面,主要是添加一些常用的微量元素,例如Zr 、LI、Cr 、Ag等以提高沉淀相的过饱和度;改变沉淀析出过程;促进或抑制沉淀相的析出;促进新相的沉淀析出,以提高铝合金的综合力学性能。

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